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回复:回复30:【个人观点】GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传

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利用GPS进行定位的基本原理,是以GPS卫星和用户接收机天线之间距离(或距离差)的观测量为基础,并根据已知的卫星瞬间坐标来确定用户接收机所对应的点位,即待定点的三维坐标(x,y,z)。GPS定位的关键是测定用户接收机天线至GPS卫星之间的距离。 
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权说:
如果用的是距离差,还用接收器时钟吗?
还有,你可以将什么电离层的影响,空气的影响等都排除。我们不考虑这些。因为我么不是研究GPS的设计。而是要讨论对钟的真假问题。


89楼2009-04-23 16:49
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    权说:
    你好。还有,因为卫星是在同步轨道定点的,原子钟走的是同步的(其实还有误差,不过很小,比SR效应的大约40小的多,这里不考虑,对定位影响忽略)。
    文章说只要卫星钟同步,定位就是OK的。
    那么我可以想到,所谓的因为SR效应每天将钟调整40也是不必要的。
    因为什么?因为你造一个专门给同步卫星上使用的钟(就是故意走的不准的)不就行了。发射上去调整一次在20年寿命钟也不需要调整了。科学家能笨到那程度,需要每天去调整?


    90楼2009-04-23 16:55
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      2025-09-09 06:16:01
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      卫星不是同步卫星,如果不对钟,那么根本不知道卫星的位置,你就算有了相对距离你怎么计算你自己的位置?


      IP属地:广东91楼2009-04-23 17:41
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        问题的关键就在于GPS卫星不是同步卫星!
        这么说吧,我们假设最简单的1维2点。
        我们知道2个点运动轨迹分别是x=cost和x=sin2t+3
        然后你现在知道有一个物体跟2点的距离差是1,你给我把这个物体的位置求出来?


        IP属地:广东92楼2009-04-23 17:47
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          卫星的位置时刻都在变化,要想根据卫星的位置你就必须知道卫星发射信号的时间。可是t(接受)=t(发射)+x/c,根本不知道x,所以t(发射)只能由GPS的信号自己携带。那么如果卫星上的时间跟地面不同步的话,t(发射)就没有意义了


          IP属地:广东93楼2009-04-23 17:51
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            定位不是定卫星的位,而是用卫星的位定地面物体的位。
             
             
             
             作者:观潮老人 2009-4-23 10:43   回复此发言 
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            就是这里,如果你连卫星的位置都不知道你怎么通过卫星的位来定地面物体的位?


            IP属地:广东94楼2009-04-23 17:54
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              需要不需要被定位的物体上的时间和卫星上的时间同步是一个原理性问题,和原则性问题。


              96楼2009-04-23 18:46
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                楼主我就问你一点,你如何获得卫星的位置?


                IP属地:广东97楼2009-04-23 18:51
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                  2025-09-09 06:10:01
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                  sd439,
                  卫星是同步轨道定点卫星。位置由另外方法(比如无线电干涉仪,卫星测控中心的卫星测控)另行确定。
                  不是有GPS确定。否则成了递归了。
                  GPS是根据一致的卫星位置通过无线电信号来定位物体。


                  98楼2009-04-23 19:07
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                    我说了若干遍了,GPS不是同步卫星。
                    如果你通过卫星监控中心测出卫星位置,怎么告诉GPS接受器呢?要是能够这样做还不如直接通过地面基站来定位比较快……


                    IP属地:广东100楼2009-04-23 20:13
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                      sd439,
                      咱么可以这么思考;卫星位置是已知量。卫星不断发射信号被接收器接收。接收器根据信号和卫星位置计算出自己的位置。
                      不考虑各种误差,比如什么电离层问题,什么大气问题等。
                      这样才能看到问题的本质。
                      本质问题是,为了定位,接收器中需要不需要和卫星上走时同步的种?还有更进一步;卫星上的钟需要不需要同步?


                      101楼2009-04-23 20:22
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                        2.2.1 卫星无源测距定位和伪距测量定位原理
                        通过测定卫星与用户之间的距离来确定用户位置的方法,称为卫星测距定位。用户接收机接收卫星信号,测定卫星至用户的传播时间,从而确定卫星至用户的距离的方法,称为卫星无源测距。
                         
                        距离和电波传播延迟时间的关系如下:
                         R = c *T (2.1)
                        式中:
                        c——光速;
                        T——电波传播延迟时间;
                        R——卫星至用户的距离。
                        根据卫星信号所含有的卫星星历信息,可以求得每颗卫星在发射时刻的位置,从而确定用户的位置在一卫星为球心,以R 为半径的球面上。用同样的方法,测定用户至三颗卫星的距离,可以确定用户在空间的位置,即三个球面的交点。如果测点在地面上,则只需要测量两维位置,故只需测定用户至两颗卫星的距离就可以测定用户的位置。
                         
                        卫星无源测距定位原理简单。但是要测定用户至卫星的距离,就要测量卫星至用户的电波传播延迟时间,为此用户必须和卫星保持准确的时间同步。这就需要卫星和用户同时配备精确的原子钟。由于原子钟非常昂贵,一般用户是不可能配用原子钟的。因此卫星无源测距定位只能用于地面站测控卫星或某些特种用
                        户。
                        由于用户设备不配用原子钟,用户接收设备测量得到的用户至卫星的距离就包含了由卫星钟和用户钟的钟差引入的误差。称这种含有钟差误差的测量距离为“伪距”。
                        在(2.4)式中观测点位置(X ,Y, Z) 和种差为方程组的4 个未知数,通过求解方程组获得。所以必须测量用户至4 颗卫星的伪距,可到四个方程才能求解所有未知数。这也就是为什么必须至少观测到4 颗卫星才能进行三维坐标定位的原因。对于陆上或者海上用户来说,如果知道天线的高度,则只需要测量用户至
                        3 颗卫星的伪距就可以确定二维位置和用户钟相对于GPS 系统时的偏差。
                        图2.5 伪距测量原理图 
                        -----------------------
                        这是答案。伪距测量定位原理上根本不需要对面对钟。事实上地面无穷多的各式各样的被定为物体上没有原子钟。就是普通的石英类钟表。


                        102楼2009-04-23 20:47
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                          卫星位置是已知量
                          ===========================================
                          问题就在于,这个是未知量。必须要通过对钟来找到卫星的位置


                          IP属地:广东104楼2009-04-23 20:53
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                            我一直强调的就是,如果不对钟,那么GPS接受器无法判断卫星的位置。


                            IP属地:广东105楼2009-04-23 20:55
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